Найден способ преодолеть устойчивость агрессивной опухоли мозга к химиотерапии
Ученые обнаружили, что энхансерная РНК — короткая последовательность, регулирующая активность гена STAT3, — играет ключевую роль в формировании устойчивости самой агрессивной опухоли мозга (глиобластомы) к химиотерапевтическому препарату темозоломиду. Эксперименты показали, что, если «заблокировать» выработку этой молекулы, клетки опухоли становятся чувствительными к лечению. Это открывает путь к разработке новых методов онкотерапии. Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журнале Gene.
Глиобластома — наиболее распространенная и опасная опухоль мозга, отличающаяся быстрым ростом и устойчивостью к терапии. Даже при сочетании хирургического удаления, лучевой терапии и химиотерапии выживаемость пациентов в течение последующих пяти лет после лечения не превышает 3–4%. Одна из главных причин низкой эффективности лечения состоит в том, что раковые клетки сопротивляются действию препаратов. Например, известно, что в формировании лекарственной устойчивости опухолей участвует белок STAT3. Теоретически, если заблокировать его выработку, есть шанс побороть устойчивость раковых клеток, но это может нарушить работу иммунной системы, в работе которой STAT3 также задействован.
Ученые из Института молекулярной биологии имени В.А. Энгельгардта РАН (Москва) с коллегами предложили более безопасный подход — воздействовать на регуляторную (энхансерную) РНК, которая контролирует уровень белка STAT3. Авторы исследовали РНК TMZR1-eRNA — короткую последовательность, которая считывается поблизости от гена STAT3 и регулирует с него синтез одноименного белка.
Биологи провели эксперименты на лабораторно выращенных клеточных линиях глиобластомы, а также клетках, полученных от пациентов с данным типом опухоли. В этих клетках ученые искусственно подавили РНК TMZR1-eRNA. Исследователи обнаружили, что такое вмешательство снижает уровень белка STAT3 и повышает чувствительность опухоли к темозоломиду — популярному препарату для лечения злокачественных опухолей.
Предложенный подход имеет важное преимущество: поскольку TMZR1-eRNA, в отличие от белка STAT3, практически не выявляется в здоровых тканях (за исключением мышечной), подавление этой молекулы не будет сопровождаться побочными эффектами.
«Мы впервые продемонстрировали, что воздействие на энхансерную РНК позволяет избирательно подавить белок STAT3 в клетках глиобластомы. Это особенно важно, так как этот белок участвует в работе иммунной системы, и его системное подавление может помешать противоопухолевому эффекту», — рассказывает последний автор статьи, Денис Демин, кандидат биологических наук, сотрудник лаборатории внутриклеточной сигнализации в норме и патологии Института молекулярной биологии имени В.А. Энгельгардта РАН.
«Наше исследование предлагает принципиально новую стратегию борьбы с устойчивостью глиобластомы к терапии. В отличие от прямого подавления STAT3, воздействие на энхансерную РНК высокоспецифично, благодаря чему препараты, нацеленные на эту молекулу, потенциально будут иметь меньше побочных эффектов», — добавляет руководитель проекта, поддержанного грантом РНФ, Екатерина Стасевич, первый автор работы, научный сотрудник Института молекулярной биологии РАН и аспирантка МФТИ.
В исследовании также принимали участие сотрудники Национального медицинского исследовательского радиологического центра Минздрава России (Москва) и Университета Хайфы (Израиль).
Полученные данные будут полезны при разработке препаратов для лечения глиобластомы, нацеленных на TMZR1-eRNA. В дальнейшем исследовательский коллектив планирует изучить роль этой молекулы в клетках других типов опухолей, где STAT3 также связан с устойчивостью к терапии.
Информация и фото предоставлены пресс-службой Российского научного фонда
Разместила: Ирина Усик